Con đường đột phá của Ethereum trong mười năm tới: mô đun hóa chuỗi khối
Tác giả gốc: Codex Labs
Biên dịch gốc: ETH Trung Quốc
Đã 5 năm kể từ khi Vitalik Buterin đề xuất Bộ ba bất khả thi của Blockchain.Cả cộng đồng ETH-core và các nhà phát triển của các chuỗi công khai khác đang cố gắng tìm ra chìa khóa để mở khóa thế hệ blockchain tiếp theo.
Trong bài viết về Endgame của mình, Vitalik đã mô tả thứ mà anh ấy tin là dạng cuối cùng của Ethereum và dành nhiều khoảng trống để mô tả một Ethereum mới được xây dựng bởi Rollups và DA. Không còn nghi ngờ gì nữa, ở một mức độ nào đó, nó chỉ ra cách phá vỡ tình trạng của Ethereum trong mười năm tới - mô đun hóa.
Và chúng tôi biết rằng cho dù đó là Ethereum hay chuỗi công khai mới, họ đã bắt đầu con đường mô đun hóa của riêng mình, nhưng các phương thức "phản hồi" là khác nhau và họ đã hình thành các lộ trình kỹ thuật hoàn toàn khác nhau.
1. Phân lớp chuỗi khối
Trên thực tế, bản thân Ethereum đã chia chuỗi khối thành nhiều lớp, nhưng trong kỷ nguyên 1.0, các nút đảm nhận trách nhiệm của tất cả các lớp. Chúng ta có thể làm theo ý tưởng của Ethereum và chia chuỗi khối thành bốn cấp độ:
Lớp đồng thuận: xác định thứ tự, tính hợp lệ và tính nhất quán của các giao dịch giữa các nút
Tầng sẵn có của dữ liệu (Data Availability Layer): Đảm bảo rằng dữ liệu giao dịch có thể được sử dụng (lưu trữ đảm bảo và có thể kiểm chứng và sẵn có)
Lớp giải quyết: Cam kết trạng thái giải quyết
Lớp thực thi: Tính toán các chuyển đổi trạng thái
Quay trở lại logic tường thuật rằng Ethereum là "máy tính thế giới" và tạo ra sự tương đồng giữa các mô-đun của chuỗi khối và cấu trúc máy tính, sau đó:
Lớp đồng thuận của blockchain ⇒ duy trì thuật toán đồng thuận của cụm máy tính phân tán
Lớp thực thi của chuỗi khối ⇒ hệ điều hành của máy tính (môi trường thực sự thực thi các lệnh)
Lớp DA của chuỗi khối ⇒ bộ nhớ của máy tính (để truy cập dữ liệu ngắn hạn)
Lớp giải quyết của chuỗi khối ⇒ CPU của máy tính (phần cứng đảm bảo tính chính xác của việc thực thi lệnh)
Điều đáng nói là dự án EigenLayr đã phân chia lớp đồng thuận một cách rất đột phá, ông hiểu vai trò của lớp đồng thuận PoS là chịu trách nhiệm duy trì tính nhất quán của hệ thống phân tán và các cơ chế khác để duy trì nền tảng tin cậy của mạng. Điều này dẫn đến hai lớp con:
Lớp tin cậy: Nó bao gồm nút xác minh dưới cùng hoặc thực thể phần cứng cam kết tham gia mạng Ethereum
Lớp nhất quán: kết nối từng nút để duy trì tính nhất quán của hệ thống phân tán khổng lồ này
Chính sự khác biệt của các cấp độ (mô-đun) này đã tạo cơ sở cho sự phát triển mô-đun của chuỗi khối, dẫn đến sự xuất hiện của các kế hoạch tháo dỡ khác nhau cho chuỗi chính.
2. Lập bản đồ dự án
Trong logic phân lớp mà chúng tôi đã đề cập ở trên, niềm tin dần dần được chuyển từ đầu đồng thuận (tin cậy) sang lớp thực thi và điểm bắt đầu cốt lõi của mô-đun phân tách là tránh làm hại hệ thống tin cậy ban đầu nhiều nhất có thể. mạng chính.
2.1 Secured Rollups
Rõ ràng, điều đầu tiên cần được tháo rời là lớp thực thi ở phần cuối của hệ thống tin cậy. Do đó, nhiều Rollup khác nhau dựa trên Ethereum đã ra đời. Cho dù đó là Rollup lạc quan dựa trên bằng chứng gian lận hay zk-Rollup dựa trên bằng chứng hợp lệ, giải pháp hiện tại là bàn giao lớp thực thi cho chuỗi ngoài. sự đồng thuận được chuyển giao cho Lớp 1 để tiếp tục thực hiện, đây tất nhiên là giải pháp trực quan nhất.
Chúng tôi gọi nó là Secured Rollups, có thể hiểu là Rollup được bảo vệ bởi Lớp 1. Tên này xuất phát từ mô tả về Scailing trong tài liệu chính thức của Ethereum:
For some solutions the layer 2 instance then batches them into groups before anchoring them to layer 1, after which they are secured by layer 1 and cannot be altered. The details of how this is done vary significantly between different layer 2 technologies and implementations.
Tuy nhiên, "tháo dỡ" thường có nghĩa là vấn đề "kết nối" sẽ xuất hiện, hiện tại, hầu hết tất cả các Rollup chính thống đều nắm giữ quyền lực tập trung của việc đặt hàng giao dịch. Tất nhiên, với tư cách là một thành phần quan trọng kết nối lớp thực thi và mạng chính, việc tập trung hóa Sequencer chắc chắn sẽ giúp cải thiện hiệu quả của hệ thống, nhưng "khu rừng tối" được hình thành do sự tập trung cao độ của sức mạnh sắp xếp giao dịch là không thể tránh khỏi. lo ngại về các cuộc tấn công MEV (Shutter Network đang nỗ lực làm cho Sequencer trở nên không đáng tin cậy bằng cách giới thiệu mã hóa ngưỡng).
2.2 Sovereign Rollups
Rollup trên Ethereum hiện xuất bản trực tiếp các khối của nó tới các hợp đồng thông minh dựa trên EVM, còn được gọi là hợp đồng cầu nối. Hợp đồng này triển khai hiệu quả một ứng dụng khách nhẹ trên chuỗi cho Rollup để nhận các tiêu đề khối và xử lý các bằng chứng gian lận hoặc hợp lệ.
Trong mô hình này, chúng tôi tin rằng Ethereum được coi là lớp thanh toán kết hợp của Rollup, trong đó Rollup là "chuỗi con" của Ethereum, chứ không phải là một chuỗi độc lập có quyền riêng.
Để tạo ra một phép so sánh không phù hợp, Ethereum Rollup chỉ tách lớp thực thi giống như những "công nhân" chỉ "di chuyển những viên gạch" (tính toán) mà không có bất kỳ quyền nào để tham gia vào trò chơi cuối cùng (dàn xếp), theo cách nào và theo thứ tự nào. gạch cuối cùng được chất đống, L1 có tiếng nói cuối cùng.
Thiết kế của Celestia rõ ràng giành được nhiều sức mạnh hơn cho Rollups, và nó xác định một cách phân chia mô-đun mới: Rollups có chủ quyền, cụ thể là Rollups có chủ quyền.
Bản tổng hợp có chủ quyền trên Celestia không xuất bản các khối của chúng lên hợp đồng thông minh mà trực tiếp lên chuỗi dưới dạng dữ liệu thô. Lớp tính sẵn sàng của dữ liệu và sự đồng thuận của Celestia không diễn giải hoặc thực hiện bất kỳ tính toán nào trên các khối Rollup, cũng như không chạy ứng dụng khách nhẹ trên chuỗi cho Rollup.
2.3 Danksharding
Cho dù đó là Danksharding hay sơ đồ bảo vệ dữ liệu gốc, thì về cơ bản, nó là để giải quyết vấn đề của lớp DA. Trong bối cảnh của các chuỗi khối mô-đun, Danksharding rõ ràng cải thiện khả năng của mạng chính Ethereum để đảm nhận lớp dữ liệu sẵn có.
Danksharding sử dụng công nghệ Lấy mẫu khả dụng của dữ liệu (DAS) để đạt được "trình xác thực phi tập trung", rất giống với giải pháp của Celestia.
Mặc dù chúng tôi biết rằng hình thức cuối cùng của lớp đồng thuận Ethereum vẫn sẽ chịu trách nhiệm giải quyết và cung cấp dữ liệu. Tuy nhiên, việc phân cấp công việc xác minh được thực hiện bởi công nghệ DAS giúp giảm đáng kể chi phí tham gia xác minh mạng, do đó tiếp tục giải phóng hiệu suất của mạng chính.
Sau fork Danksharding, mạng chính Ethereum đảm nhận một phần quyền lực để xem xét tính khả dụng của dữ liệu, trong khi Rollups đảm nhận quyền lực của lớp DA bên cạnh các trách nhiệm của lớp điều hành ban đầu.
2.4 EigenLayr
Chúng tôi đã đề cập đến việc chia nhỏ lớp đồng thuận của EigenLayr ở trên, loại bỏ lớp tin cậy của Ethereum khỏi toàn bộ mạng và cố gắng xây dựng một lớp độc lập trên lớp tin cậy - EigenLayer. Pang
vốn cam kết lớn) để cung cấp cho các nhà cung cấp dịch vụ cơ sở hạ tầng/phần mềm trung gian một nền tảng nơi họ có thể tự do xây dựng sự đồng thuận và ứng dụng.
Trong số đó, cách kết nối lớp tin cậy Ethereum và EigenLayer là điểm mấu chốt của toàn bộ thiết kế. EigenLayr đã khéo léo đề xuất một khái niệm hoàn toàn mới - Đặt lại. Các nút cam kết trên Ethereum có thể tự nguyện chọn tham gia EigenLayr. Mặt khác, các nhà cung cấp dịch vụ phần mềm trung gian/cơ sở hạ tầng có nhiều yêu cầu hơn về hiệu suất cũng có thể chọn xây dựng mạng của riêng họ trên EigenLayr.
Sơ đồ phân tách của EigenLayr tương đương với việc chỉ "mượn" nền tảng tín dụng (đồng thuận) của Ethereum, và trên cơ sở này, chúng ta có thể bắt đầu liên kết vô tận, cho dù đó là xây dựng một chuỗi chủ quyền mới hay xây dựng mạng lưới Cơ sở nền tảng, tất cả đều có khả năng. Đằng sau những khả năng này là nền tảng tín dụng khổng lồ của mạng chính Ethereum.
2.5 Arweave
Chúng ta có thể thấy rằng trong tương lai gần trên con đường mô đun hóa Ethereum, mạng chính vẫn sẽ duy trì quyền kiểm soát đối với lớp đồng thuận, hay lớp đồng thuận, với tư cách là linh hồn của Ethereum, là “chén thánh” tập hợp những người tham gia và giá trị lại với nhau .
Nó cũng là một chuỗi khối mô-đun và Arweave rõ ràng là duy nhất Nó nhảy ra khỏi logic tường thuật của Ethereum, tức là nó xây dựng một mô hình thiết kế dựa trên sự đồng thuận về lưu trữ.
Trong thiết kế của Arweave, mạng chính đóng vai trò là băng giấy của toàn bộ máy Turing, ghi lại các trạng thái này và giao dịch của từng trạng thái được sửa đổi ở lớp dưới cùng, thực hiện việc tách biệt tài nguyên lưu trữ và máy tính.
Có thể nói rằng Arweave xác định lại phân khúc mô-đun của chúng tôi, nó sử dụng lớp DA để đảm bảo sự đồng thuận, đồng thời việc thực thi và giải quyết đều được chuyển giao cho chuỗi.
Tất nhiên, cái giá phải trả là: để có được sự đảm bảo về tính hợp lệ của dữ liệu trạng thái mới nhất, người dùng cần tải xuống tất cả dữ liệu trạng thái lịch sử và thực hiện phép tính xác minh trước khi thực hiện các phép tính ngoài chuỗi cục bộ, điều này rõ ràng sẽ dẫn đến các vấn đề về hiệu quả (KYVE Mạng đang làm việc để giải quyết sự thiếu hiệu quả mà phần công việc này tạo ra).
3. Tóm tắt
Trong suốt quá trình khám phá những con đường mô đun hóa chuỗi khối này, dù trăm hoa đua nở nhưng vẫn còn những dấu vết cần theo dõi. Về gốc rễ, nguồn động lực cho các lựa chọn tuyến đường khác nhau thường xuất phát từ sự hiểu biết khác nhau của họ về nhu cầu thị trường.
Thị trường lớn do vòng DeFi này mang lại đã tạo ra nhu cầu cấp thiết về khả năng mở rộng của Ethereum và khả năng kết hợp của các chuỗi khác nhau. Cũng chính từ những nhu cầu này mà nhiều giải pháp nhằm giảm bớt áp lực cho hệ thống mạng chính đã được đưa ra. Nếu logic tường thuật của mạng chuỗi khối trong tương lai vẫn được xây dựng trên các nguyên tắc tài chính ban đầu, thì có lẽ ETH2.0 với Rollup làm cốt lõi sẽ là điểm kết thúc có thể nhìn thấy của con đường mô-đun.
Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta thoát khỏi xiềng xích của bối cảnh tài chính tập trung và thử tưởng tượng ứng dụng rộng rãi hơn của chuỗi khối? Các trò chơi quy mô lớn, giao dịch tài sản trong thế giới thực, mạng xã hội phi tập trung, v.v., thì chúng tôi có thể cần một giải pháp mô-đun mới để giải phóng hoàn toàn hiệu suất của từng mô-đun.
Mặt khác, đối với sự phát triển của chính chuỗi công khai, sự đồng thuận là giá trị cốt lõi của chuỗi công khai. Như chúng tôi đã đề cập ở trên, bất kể Ethereum phát triển như thế nào, nó sẽ không từ bỏ lớp đồng thuận của mình để đổi lấy hiệu suất.
Bài viết tham khảo:
Bài viết tham khảo:
《Vitalik: Bức tranh cuối cùng về Ethereum tập trung vào rollup"( Phiên bản Trung Quốc )
Rolling Shutter: MEV protection built into Layer 2
https://notes.ethereum.org/@vbuterin/proto_danksharding_faq
《Vitalik: Proto-Danksharding FAQliên kết gốc
